專利名稱：冷卻循環(huán)設(shè)備和用于控制其線性膨脹閥的方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種冷卻循環(huán)設(shè)備和一種用于控制其線性膨脹閥的方法，特別涉及一種冷卻循環(huán)設(shè)備和這樣一種控制其線性膨脹閥的方法，該方法能夠基于壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)控制線性膨脹閥，由此該冷卻循環(huán)設(shè)備快速處理負(fù)荷，因而改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
背景技術(shù)：
通常，冷卻循環(huán)設(shè)備是對(duì)安裝有冷卻循環(huán)設(shè)備的特定部件的房間內(nèi)部進(jìn)行冷卻或加熱的設(shè)備。該冷卻循環(huán)設(shè)備包括壓縮器、冷凝器、膨脹機(jī)構(gòu)和蒸發(fā)器。
近年來(lái)，多個(gè)壓縮器已被裝配于冷卻循環(huán)設(shè)備中，或者其壓縮容量可變的線性壓縮器已被裝配于冷卻循環(huán)設(shè)備中，以便基于冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷來(lái)恰當(dāng)運(yùn)行冷卻循環(huán)設(shè)備。同時(shí)，在將要控制壓縮器的壓縮容量時(shí)，線性膨脹閥已被用來(lái)控制膨脹機(jī)構(gòu)的膨脹程度。
簡(jiǎn)便起見(jiàn)，下文將給出熱泵型冷卻循環(huán)設(shè)備的描述，該熱泵型冷卻循環(huán)設(shè)備可不僅在冷卻工作模式下而且在加熱工作模式下被運(yùn)行。
圖1是示出了當(dāng)在冷卻工作模式下運(yùn)行常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖，圖2是示出了當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖。
如圖1和圖2所示，常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備包括一對(duì)壓縮器1a和1b，用于將低溫低壓氣體制冷劑壓縮成高溫高壓氣體制冷劑；室外熱交換器4，用于在制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換，以冷凝/蒸發(fā)制冷劑；室內(nèi)熱交換器6，用于在制冷劑和室內(nèi)空氣之間進(jìn)行熱交換，以蒸發(fā)/冷凝制冷劑；以及線性膨脹閥8，用于膨脹由室外和室內(nèi)熱交換器中的一個(gè)所冷凝的制冷劑，以減壓被冷凝的制冷劑，從而使減壓的制冷劑被引入到室外和室內(nèi)熱交換器中的另一個(gè)中。
在壓縮器1a和1b的公共入口管道上裝配有蓄積器10，其用于蓄積液體制冷劑，以防止液體制冷劑引入到壓縮器1a和1b中。
在壓縮器1a和1b的出口管道上裝配有檢查閥3a和3b，其分別用于防止制冷劑的回流。
在壓縮器1a和1b的公共出口管道上裝配有四通閥12，其用于按照選定的工作模式，即冷卻工作模式或加熱工作模式，來(lái)改變制冷劑的流動(dòng)。
按照冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷，增加或減少線性膨脹閥8的打開(kāi)程度(opening level)值，以控制制冷劑的流速。線性膨脹閥8的打開(kāi)程度值的增減是按照預(yù)期溫度和當(dāng)前溫度之間的比較來(lái)決定的。
該冷卻循環(huán)設(shè)備還包括微計(jì)算機(jī)20，其用于按照冷卻工作模式或加熱工作模式來(lái)控制四通閥12，按照冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷來(lái)控制壓縮器1a、1b和線性膨脹閥8。
然而，在常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備和控制常規(guī)冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥的方法中，線性膨脹閥8是按照預(yù)期溫度和當(dāng)前溫度之間的比較來(lái)控制的。結(jié)果，當(dāng)管道長(zhǎng)度有所增加或者制冷劑的量不足時(shí)，冷卻循環(huán)設(shè)備無(wú)法快速處理負(fù)荷。而且，壓縮器1a和1b的排放溫度有所增加，因而損壞壓縮器1a和1b。

發(fā)明內(nèi)容
因此，鑒于上述問(wèn)題而提出本發(fā)明，本發(fā)明的目的是提供一種冷卻循環(huán)設(shè)備和一種控制其線性膨脹閥的方法，該方法能夠基于壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)控制線性膨脹閥，由此該冷卻循環(huán)設(shè)備快速處理負(fù)荷，因而改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
按照本發(fā)明的一個(gè)方案，上述和其他目的可通過(guò)提供一種冷卻循環(huán)設(shè)備來(lái)實(shí)現(xiàn)，該冷卻循環(huán)設(shè)備包括壓縮器，用于壓縮制冷劑；室外熱交換器，用于在該制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換，以冷凝/蒸發(fā)該制冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在該制冷劑和室內(nèi)空氣之間進(jìn)行熱交換，以蒸發(fā)/冷凝該制冷劑；線性膨脹閥，用于膨脹由該室外和室內(nèi)熱交換器中的一個(gè)所冷凝的制冷劑，以減壓所冷凝的制冷劑，從而使減壓的制冷劑被引入到該室外和室內(nèi)熱交換器中的另一中；吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元，用于測(cè)量壓縮器的吸入過(guò)熱程度；排放管道傳感器，用于測(cè)量壓縮器的排放溫度；以及微計(jì)算機(jī)，用于按照該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元測(cè)得的吸入過(guò)熱程度和該排放管道傳感器測(cè)得的排放溫度來(lái)控制該線性膨脹閥。
優(yōu)選地，該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元包括入口管道傳感器，用于測(cè)量被引入到壓縮器中的制冷劑的溫度；室外管道傳感器，用于測(cè)量該室外熱交換器的室外管道的溫度；以及室內(nèi)管道傳感器，用于測(cè)量該室內(nèi)熱交換器的室內(nèi)管道的溫度。
優(yōu)選地，這些壓縮器包括變頻型(inverter-type)壓縮器和恒速型壓縮器。
按照本發(fā)明的另一方案，提供一種控制冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥的方法，其中該線性膨脹閥的打開(kāi)程度值是基于該冷卻循環(huán)設(shè)備的壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)控制的。
按照本發(fā)明的又一方案，提供一種控制冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥的方法，其中該方法包括第一步驟，按照用于壓縮制冷劑的壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥；以及第二步驟，按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度和壓縮器的排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的新目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制該線性膨脹閥。
優(yōu)選地，該第一步驟包括第一子步驟，計(jì)算過(guò)熱程度，其為壓縮器的入口管道溫度和該室內(nèi)管道(或該室外管道)的溫度之差；第二子步驟，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差，其為該第一子步驟計(jì)算出的過(guò)熱程度與目標(biāo)過(guò)熱程度之差；第三子步驟，從該第二子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差中，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度；第四子步驟，按照該第三子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；以及第五子步驟，按照該第三子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度和該第四子步驟計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度變化值。
優(yōu)選地，該第二步驟是在壓縮器的運(yùn)行被啟動(dòng)之后的預(yù)定時(shí)間段進(jìn)行的。
優(yōu)選地，該第二步驟包括第一子步驟，按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算該線性膨脹閥的第一打開(kāi)程度變化值；第二子步驟，按照壓縮器的排放溫度來(lái)計(jì)算該線性膨脹閥的第二打開(kāi)程度變化值；第三子步驟，將該第一子步驟計(jì)算出的第一打開(kāi)程度變化值與該第二子步驟計(jì)算出的第二打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算最終的打開(kāi)程度變化值；以及第四子步驟，將該當(dāng)前打開(kāi)程度變化值與該第三子步驟計(jì)算出的最終打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值。
優(yōu)選地，該第一子步驟包括第一操作，計(jì)算過(guò)熱程度，其為壓縮器的入口管道溫度和該室內(nèi)(或室外)管道的溫度之差；第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差，其為該第一操作計(jì)算出的過(guò)熱程度與目標(biāo)過(guò)熱程度之差；第三操作，從該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差中，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度；第四操作，按照該第三操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；以及第五操作，從該第三操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度和該第四操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值中，計(jì)算第一打開(kāi)程度變化值。
優(yōu)選地，該第二子步驟包括第一操作，按照室內(nèi)溫度、室外溫度和壓縮器的工作容量，來(lái)計(jì)算目標(biāo)壓縮器排放溫度；第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差，其為該當(dāng)前壓縮器排放溫度與該目標(biāo)壓縮器排放溫度之差；第三操作，按照該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差和壓縮器的工作容量，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；第四操作，從該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的壓縮器排放溫度誤差中，計(jì)算壓縮器排放溫度誤差的斜度；以及第五操作，從該第三操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值和該第四操作計(jì)算出的壓縮器排放溫度誤差的斜度中，計(jì)算第二打開(kāi)程度變化值。
作為按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備包括吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元，用于測(cè)量壓縮器的吸入過(guò)熱程度；排放管道傳感器，用于測(cè)量壓縮器的排放溫度；以及微計(jì)算機(jī)，用于按照該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元測(cè)得的吸入過(guò)熱程度和該排放管道傳感器測(cè)得的排放溫度來(lái)控制線性膨脹閥，該線性膨脹閥是基于壓縮器的吸入過(guò)熱程度和排放溫度來(lái)控制的。結(jié)果，該冷卻循環(huán)設(shè)備快速處理負(fù)荷，因而改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
對(duì)冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法基于壓縮器的排放溫度以及壓縮器的吸入過(guò)熱程度，來(lái)控制線性膨脹閥的打開(kāi)程度值。結(jié)果，本發(fā)明具有防止壓縮器排放溫度過(guò)度增加的效果，因而防止壓縮器過(guò)熱和損壞。而且，改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
同時(shí)，對(duì)冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，以在運(yùn)行壓縮器之后的預(yù)定時(shí)間段中控制線性膨脹閥，因?yàn)閴嚎s器的排放溫度相對(duì)較低；以及按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度和排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以在啟動(dòng)壓縮器的運(yùn)行之后的預(yù)定時(shí)間段控制線性膨脹閥。結(jié)果，本發(fā)明具有優(yōu)化冷卻循環(huán)設(shè)備效率的效果。


從與附圖相結(jié)合的如下具體描述中，將更清晰地理解本發(fā)明的上述和其他目的、特征及其他優(yōu)點(diǎn)，在附圖中圖1是示出了當(dāng)在冷卻工作模式下運(yùn)行常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖；圖2是示出了當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行常規(guī)的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖；圖3是示出了當(dāng)在冷卻工作模式下運(yùn)行按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖；圖4是示出了當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖；圖5是流程圖，其圖示了對(duì)按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法；以及圖6是圖示了圖5中所示的、計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值并基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥的步驟的流程圖。
具體實(shí)施例方式
現(xiàn)在，將參照附圖具體地描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例。盡管相同或相似的單元在不同圖中被示出，但是它們由相同的標(biāo)號(hào)來(lái)表示，并且將省略其具體描述。
圖3是示出了當(dāng)在冷卻工作模式下運(yùn)行按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖，圖4是示出了當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)制冷劑的流動(dòng)的電路圖。
如圖3和圖4所示，按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備包括一對(duì)壓縮器51a和51b，用于將低溫低壓氣體制冷劑壓縮成高溫高壓氣體制冷劑；室外熱交換器54，用于在制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換，以冷凝/蒸發(fā)制冷劑；室內(nèi)熱交換器56，用于在制冷劑和室內(nèi)空氣之間進(jìn)行熱交換，以蒸發(fā)/冷凝制冷劑；線性膨脹閥58，用于膨脹由室外和室內(nèi)熱交換器中的一個(gè)所冷凝的制冷劑，以減壓被冷凝的制冷劑，從而減壓的制冷劑被引入到室外和室內(nèi)熱交換器中的另一個(gè)；蓄積器60，裝配于壓縮器51a和51b的公共入口管道上，用于蓄積液體制冷劑，以防止液體制冷劑引入到壓縮器51a和51b中；四通閥62，裝配于壓縮器51a和51b的公共出口管道上，用于按照選定的工作模式，即冷卻工作模式或加熱工作模式，改變制冷劑的流動(dòng)；以及微計(jì)算機(jī)70，用于按照冷卻工作模式或加熱工作模式來(lái)控制四通閥62，并按照冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷來(lái)控制壓縮器51a、51b和線性膨脹閥58。
在壓縮器51a和51b的公共入口管道上裝配有入口管道傳感器52a，用于測(cè)量被引入到壓縮器51a和51b中的制冷劑的溫度。
在壓縮器51a和51b的公共出口管道上裝配有出口管道傳感器52b，用于測(cè)量從壓縮器51a和51b排放的制冷劑的溫度。
在壓縮器51a和51b的出口管道上裝配有檢查閥53a和53b，分別用于防止制冷劑的回流。
在室外熱交換器54處裝配有室外管道傳感器55，用于測(cè)量室外管道的溫度。
在室內(nèi)熱交換器56處裝配有室內(nèi)管道傳感器57，用于測(cè)量室內(nèi)管道的溫度。
同時(shí)，該冷卻循環(huán)設(shè)備還包括用于感測(cè)室內(nèi)溫度的室內(nèi)溫度傳感器80和用于感測(cè)室外溫度的室外溫度傳感器82。
當(dāng)在冷卻工作模式下運(yùn)行冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)，從壓縮器51a和51b排放的制冷劑流過(guò)四通閥62、室外熱交換器54、線性膨脹閥58、室內(nèi)熱交換器56、四通閥62和蓄積器60。穿過(guò)蓄積器60的制冷劑被引入到壓縮器51a和51b中。在此方式下使制冷劑循環(huán)。在制冷劑的循環(huán)期間，室內(nèi)熱交換器56起到用以冷卻室內(nèi)空氣的蒸發(fā)器的作用。
另一方面，當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)，從壓縮器51a和51b排放的制冷劑流過(guò)四通閥62、室內(nèi)熱交換器56、線性膨脹閥58、室外熱交換器54、四通閥62和蓄積器60。穿過(guò)蓄積器60的制冷劑被引入到壓縮器51a和51b中。在此方式下使制冷劑循環(huán)。在制冷劑的循環(huán)期間，室內(nèi)熱交換器56起到用以加熱室內(nèi)空氣的冷凝器的作用。
壓縮器51a和51b可以是恒速型壓縮器或者在可變速度下運(yùn)行的變頻型壓縮器。替代地，壓縮器51a和51b可包括變頻型壓縮器51a和恒速型壓縮器51b。簡(jiǎn)便起見(jiàn)，下文將給出壓縮器51a和51b的具體描述，其包括變頻型壓縮器51a和恒速型壓縮器51b。
當(dāng)冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷較小時(shí)，壓縮器51a和51b之一的變頻型壓縮器51a在低速下運(yùn)行，以處理負(fù)荷。隨著冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷增加，變頻型壓縮器51a在高速下運(yùn)行，以處理增大的負(fù)荷。然而，當(dāng)未恰當(dāng)?shù)靥幚碡?fù)荷時(shí)，同時(shí)運(yùn)行變頻型壓縮器51a和恒速型壓縮器51b，以處理負(fù)荷。
按照冷卻負(fù)荷或加熱負(fù)荷，增加或減少線性膨脹閥58的打開(kāi)程度值，以控制制冷劑的流速。線性膨脹閥58的打開(kāi)程度值的增減是按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度和壓縮器的排放溫度來(lái)決定的。
圖5是流程圖，其圖示了對(duì)按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法。
作為對(duì)按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法的第一步驟，線按照壓縮器51a和51b的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算性膨脹閥58的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的線性膨脹閥58的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥58(S1)。
壓縮器51a和51b的吸入過(guò)熱程度如下所述來(lái)控制計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度(SHp)，其為壓縮器入口管道的溫度與室內(nèi)管道(或者當(dāng)在加熱工作模式下運(yùn)行冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)的室外管道)的溫度之差；然后計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差(Ep)，其為計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度(SHp)與目標(biāo)過(guò)熱程度之差。
目標(biāo)過(guò)熱程度是在冷卻工作模式或加熱工作模式下以最大性能運(yùn)行冷卻循環(huán)設(shè)備時(shí)的過(guò)熱程度。目標(biāo)過(guò)熱程度是基于制冷劑的流速而預(yù)先設(shè)置的。
在預(yù)定的時(shí)間間隔下，例如在30秒間隔下，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差(Ep)，然后計(jì)算以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差(Ep’)與當(dāng)前過(guò)熱程度誤差(Ep)之差，以計(jì)算過(guò)熱程度誤差的斜度。從通過(guò)實(shí)驗(yàn)而預(yù)先設(shè)置的表格中，根據(jù)過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值。
隨后，過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度和打開(kāi)程度增加或減少值被代入預(yù)定的數(shù)學(xué)等式中，以最終計(jì)算出打開(kāi)程度變化值。
預(yù)定的數(shù)學(xué)等式是按照正在運(yùn)行的壓縮器51a和51b的數(shù)量來(lái)不同地決定的。同時(shí)，預(yù)定的數(shù)學(xué)等式是按照過(guò)熱程度誤差的斜度來(lái)不同地決定的。
例如，當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度大于0時(shí)，通過(guò)等式1來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度變化值。
打開(kāi)程度變化值＝A×打開(kāi)程度增加或減少值+B×過(guò)熱程度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值其中，A和B是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度小于0時(shí)，通過(guò)等式2來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度變化值。
打開(kāi)程度變化值＝A×打開(kāi)程度增加或減少值-B×過(guò)熱程度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值另一方面，當(dāng)運(yùn)行壓縮器51a和51b中的僅一個(gè)時(shí)，通過(guò)等式3來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度變化值。
打開(kāi)程度變化值＝C×打開(kāi)程度增加或減少值+D×過(guò)熱程度誤差的斜度其中，C和D是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
當(dāng)如上所述決定打開(kāi)程度變化值時(shí)，微計(jì)算機(jī)20將線性膨脹閥58的當(dāng)前打開(kāi)程度值與通過(guò)等式1、2或3計(jì)算的打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，然后基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥58。
對(duì)按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法的第二步驟如下所述來(lái)進(jìn)行當(dāng)在運(yùn)行壓縮器51a和51b之后過(guò)去了預(yù)定時(shí)間段時(shí)，按照壓縮器51a、51b的吸入過(guò)熱程度和壓縮器51a、51b的排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值；然后基于計(jì)算出的新目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥58(S2、S3)。
圖6是圖示了圖5中所示的、計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值并基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥的步驟的流程圖。
新的目標(biāo)打開(kāi)程度值計(jì)算步驟從第一子步驟開(kāi)始，該第一子步驟按照壓縮器51a和51b的吸入過(guò)熱程度，計(jì)算線性膨脹閥的第一打開(kāi)程度變化值(S11)。
作為第一子步驟S11的第一操作，計(jì)算過(guò)熱程度(SHp)，其為壓縮器入口管道的溫度和室內(nèi)(或室外)管道的溫度之差。
作為第一子步驟S11的第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下，例如在30秒間隔下，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差(Ep)，其為第一操作計(jì)算出的過(guò)熱程度(SHp)與目標(biāo)過(guò)熱程度之差。
作為第一子步驟S11的第三操作，從第二操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差(Ep)和以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差(Ep’)中計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度。
作為第一子步驟S11的第四操作，從通過(guò)實(shí)驗(yàn)而預(yù)先設(shè)置的表格中，根據(jù)當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值。
作為第一子步驟S11的第五操作，第三操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度和第四操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值被代入預(yù)定的數(shù)學(xué)等式中，以計(jì)算第一打開(kāi)程度變化值。
與第一步驟中一樣，預(yù)定的數(shù)學(xué)等式是按照正在運(yùn)行的壓縮器51a和51b的數(shù)量來(lái)不同地決定的。同時(shí)，預(yù)定的數(shù)學(xué)等式是按照過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度來(lái)不同地決定的。
例如，當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度大于0時(shí)，通過(guò)等式4來(lái)計(jì)算第一打開(kāi)程度變化值。
第一打開(kāi)程度變化值＝A×打開(kāi)程度增加或減少值+B×過(guò)熱程度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值其中，A和B是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、過(guò)熱程度誤差(Ep)的斜度小于0時(shí)，通過(guò)等式5來(lái)計(jì)算第一打開(kāi)程度變化值。
第一打開(kāi)程度變化值＝A×打開(kāi)程度增加或減少值-B×過(guò)熱程度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值另一方面，當(dāng)運(yùn)行壓縮器51a和51b中的僅一個(gè)時(shí)，通過(guò)等式6來(lái)計(jì)算第一打開(kāi)程度變化值。
第一打開(kāi)程度變化值＝C×打開(kāi)程度增加或減少值+D×過(guò)熱程度誤差的斜度其中，C和D是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
作為新的目標(biāo)打開(kāi)程度值計(jì)算步驟的第二子步驟，根據(jù)壓縮器51a和51b的排放溫度來(lái)計(jì)算線性膨脹閥的第二打開(kāi)程度變化值(S12)。
作為第二子步驟S12的第一操作，按照室內(nèi)溫度、室外溫度和壓縮器51a、51b的工作容量，來(lái)計(jì)算目標(biāo)壓縮器排放溫度。
按照選定的工作模式，即冷卻工作模式或加熱工作模式，如等式7和8所不同表達(dá)的那樣來(lái)決定目標(biāo)壓縮器排放溫度。
冷卻工作模式下的目標(biāo)壓縮器排放溫度＝f(室內(nèi)溫度、室外溫度、壓縮器的工作容量)＝(室內(nèi)溫度-35)×C1+(27-室內(nèi)溫度)×C2+C3其中C1、C2和C3是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
加熱工作模式下的目標(biāo)壓縮器排放溫度＝f(室內(nèi)溫度、室外溫度、壓縮器的工作容量)＝(室外溫度-7)×C4+(室內(nèi)溫度-20)×C5+C6其中C4、C5和C6是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
作為第二子步驟S12的第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差(Etd)，其為當(dāng)前壓縮器排放溫度和目標(biāo)壓縮器排放溫度之差。
作為第二子步驟S12的第三操作，從通過(guò)實(shí)驗(yàn)而預(yù)先設(shè)置的表格中，按照第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差(Etd)和壓縮器的工作容量，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值。
作為第二子步驟S12的第四操作，從第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差(Etd)和以往預(yù)定時(shí)間段的壓縮器排放溫度誤差(Etd’)中，計(jì)算壓縮器排放溫度誤差(Etd)的斜度。
作為第二子步驟S12的第五操作，第三操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值和壓縮器排放溫度誤差(Etd)的斜度被代入預(yù)定的數(shù)學(xué)等式中，以計(jì)算第二打開(kāi)程度變化值。
與第一步驟中一樣，按照正在運(yùn)行的壓縮器51a和51b的數(shù)量，來(lái)不同地決定預(yù)定的數(shù)學(xué)等式。同時(shí)，按照壓縮器排放溫度誤差(Etd)的斜度來(lái)不同地決定預(yù)定的數(shù)學(xué)等式。
例如，當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、壓縮器排放溫度誤差(Etd)的斜度大于0時(shí)，通過(guò)等式9來(lái)計(jì)算第二打開(kāi)程度變化值。
第二打開(kāi)程度變化值＝E×打開(kāi)程度增加或減少值+F×壓縮器排放溫度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值其中，E和F是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
當(dāng)同時(shí)運(yùn)行壓縮器51a和51b、壓縮器排放溫度誤差(Etd)的斜度小于0時(shí)，通過(guò)等式10來(lái)計(jì)算第二打開(kāi)程度變化值。
第二打開(kāi)程度變化值＝E×打開(kāi)程度增加或減少值-F×壓縮器排放溫度誤差的斜度×打開(kāi)程度增加或減少值另一方面，當(dāng)運(yùn)行壓縮器51a和51b中的僅一個(gè)時(shí)，通過(guò)等式11來(lái)計(jì)算第二打開(kāi)程度變化值。
第二打開(kāi)程度變化值＝G×打開(kāi)程度增加或減少值+H×壓縮器排放溫度誤差的斜度其中，G和H是按照壓縮器的容量而預(yù)先設(shè)置的值。
作為新的目標(biāo)打開(kāi)程度值計(jì)算步驟的第三子步驟，將第一子步驟S11計(jì)算出的第一打開(kāi)程度變化值和第二子步驟S12計(jì)算出的第二打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算最終的打開(kāi)程度變化值(S13)。
作為新的目標(biāo)打開(kāi)程度值計(jì)算步驟的第四子步驟，將當(dāng)前打開(kāi)程度值與第三子步驟S13計(jì)算出的最終打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值(S14)。
隨后，按照計(jì)算出的新目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥58。
盡管在所示實(shí)施例中壓縮器的數(shù)量為兩個(gè)，但是可使用多于兩個(gè)的壓縮器，其并不脫離本發(fā)明的范圍和精神。
具有上述結(jié)構(gòu)的本發(fā)明具有如下效果。
作為按照本發(fā)明的冷卻循環(huán)設(shè)備包括吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元，用于測(cè)量壓縮器的吸入過(guò)熱程度；排放管道傳感器，用于測(cè)量壓縮器的排放溫度；以及微計(jì)算機(jī)，用于按照該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元測(cè)得的吸入過(guò)熱程度和該排放管道傳感器測(cè)得的排放溫度來(lái)控制線性膨脹閥，該線性膨脹閥是基于壓縮器的吸入過(guò)熱程度和排放溫度來(lái)控制的。結(jié)果，該冷卻循環(huán)設(shè)備快速處理負(fù)荷，因而改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
對(duì)冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法基于壓縮器的排放溫度以及壓縮器的吸入過(guò)熱程度，來(lái)控制線性膨脹閥的打開(kāi)程度值。結(jié)果，本發(fā)明具有防止壓縮器排放溫度過(guò)度增加的效果，因而防止壓縮器過(guò)熱和損壞。而且，改善冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
同時(shí)，對(duì)冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥進(jìn)行控制的方法按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，以在運(yùn)行壓縮器之后的預(yù)定時(shí)間段中控制線性膨脹閥，因?yàn)閴嚎s器的排放溫度相對(duì)較低；以及按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度和排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以在啟動(dòng)壓縮器的運(yùn)行之后的預(yù)定時(shí)間段控制線性膨脹閥。結(jié)果，本發(fā)明具有優(yōu)化冷卻循環(huán)設(shè)備效率的效果。
盡管出于說(shuō)明性的目的，已描述本發(fā)明的優(yōu)選實(shí)施例，但是本領(lǐng)域技術(shù)人員將理解，在不背離所附權(quán)利要求中公開(kāi)的本發(fā)明范圍和精神的情況下，各種改型、附加和替換是可能的。
權(quán)利要求
1.一種冷卻循環(huán)設(shè)備，包括壓縮器，用于壓縮制冷劑；室外熱交換器，用于在該制冷劑和室外空氣之間進(jìn)行熱交換，以冷凝/蒸發(fā)該制冷劑；室內(nèi)熱交換器，用于在該制冷劑和室內(nèi)空氣之間進(jìn)行熱交換，以蒸發(fā)/冷凝該制冷劑；線性膨脹閥，用于膨脹由該室外和室內(nèi)熱交換器中的一個(gè)所冷凝的制冷劑，以減壓所冷凝的制冷劑，從而使減壓的制冷劑被引入到該室外和室內(nèi)熱交換器中的另一個(gè)中；吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元，用于測(cè)量所述壓縮器的吸入過(guò)熱程度；排放管道傳感器，用于測(cè)量所述壓縮器的排放溫度；以及微計(jì)算機(jī)，用于按照該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元測(cè)得的吸入過(guò)熱程度和該排放管道傳感器測(cè)得的排放溫度來(lái)控制該線性膨脹閥。
2.如權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)設(shè)備，其中，該吸入過(guò)熱程度測(cè)量單元包括入口管道傳感器，用于測(cè)量被引入到所述壓縮器中的制冷劑的溫度；室外管道傳感器，用于測(cè)量該室外熱交換器的室外管道的溫度；以及室內(nèi)管道傳感器，用于測(cè)量該室內(nèi)熱交換器的室內(nèi)管道的溫度。
3.如權(quán)利要求1所述的冷卻循環(huán)設(shè)備，其中，所述壓縮器包括變頻型壓縮器和恒速型壓縮器。
4.一種控制冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥的方法，其中，基于該冷卻循環(huán)設(shè)備的壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)控制該線性膨脹閥的打開(kāi)程度值。
5.一種控制冷卻循環(huán)設(shè)備的線性膨脹閥的方法，其中，該方法包括第一步驟，按照用于壓縮制冷劑的壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥；以及第二步驟，按照所述壓縮器的吸入過(guò)熱程度和所述壓縮器的排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的新的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制該線性膨脹閥。
6.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，該第一步驟包括第一子步驟，計(jì)算過(guò)熱程度，其為所述壓縮器的入口管道溫度和該室內(nèi)管道或該室外管道的溫度之差；第二子步驟，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差，其為該第一子步驟計(jì)算出的過(guò)熱程度與目標(biāo)過(guò)熱程度之差；第三子步驟，從該第二子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差中，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度；第四子步驟，按照該第三子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；以及第五子步驟，按照該第三子步驟計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度和該第四子步驟計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度變化值。
7.如權(quán)利要求5所述的方法，其中，該第二步驟是在所述壓縮器的運(yùn)行被啟動(dòng)之后的預(yù)定時(shí)間段中進(jìn)行的。
8.如權(quán)利要求5至7的任一項(xiàng)所述的方法，其中，該第二步驟包括第一子步驟，按照所述壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算該線性膨脹閥的第一打開(kāi)程度變化值；第二子步驟，按照所述壓縮器的排放溫度來(lái)計(jì)算該線性膨脹閥的第二打開(kāi)程度變化值；第三子步驟，將該第一子步驟計(jì)算出的第一打開(kāi)程度變化值與該第二子步驟計(jì)算出的第二打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算最終的打開(kāi)程度變化值；以及第四子步驟，將該當(dāng)前打開(kāi)程度值與該第三子步驟計(jì)算出的最終打開(kāi)程度變化值相加，以計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值。
9.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，該第一子步驟包括第一操作，計(jì)算過(guò)熱程度，其為所述壓縮器的入口管道溫度和該室內(nèi)或室外管道的溫度之差；第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差，其為該第一操作計(jì)算出的過(guò)熱程度與目標(biāo)過(guò)熱程度之差；第三操作，從該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的過(guò)熱程度誤差中，計(jì)算當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度；第四操作，按照該第三操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度誤差的斜度，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；以及第五操作，從該第三操作計(jì)算出的當(dāng)前過(guò)熱程度的斜度和該第四操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值中，計(jì)算該第一打開(kāi)程度變化值。
10.如權(quán)利要求8所述的方法，其中，該第二子步驟包括第一操作，按照室內(nèi)溫度、室外溫度和所述壓縮器的工作容量，來(lái)計(jì)算目標(biāo)壓縮器排放溫度；第二操作，在預(yù)定時(shí)間間隔下計(jì)算當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差，其為該當(dāng)前壓縮器排放溫度與該目標(biāo)壓縮器排放溫度之差；第三操作，按照該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差和所述壓縮器的工作容量，來(lái)計(jì)算打開(kāi)程度增加或減少值；第四操作，從該第二操作計(jì)算出的當(dāng)前壓縮器排放溫度誤差和以往預(yù)定時(shí)間段的壓縮器排放溫度誤差中，計(jì)算壓縮器排放溫度誤差的斜度；以及第五操作，從該第三操作計(jì)算出的打開(kāi)程度增加或減少值和該第四操作計(jì)算出的壓縮器排放溫度誤差的斜度中，計(jì)算該第二打開(kāi)程度變化值。
全文摘要
在此公開(kāi)一種冷卻循環(huán)設(shè)備和用于控制其線性膨脹閥的方法。該方法包括第一步驟，按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度來(lái)計(jì)算目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥；以及第二步驟，按照壓縮器的吸入過(guò)熱程度和壓縮器的排放溫度來(lái)計(jì)算新的目標(biāo)打開(kāi)程度值，以基于計(jì)算出的新的目標(biāo)打開(kāi)程度值來(lái)控制線性膨脹閥。結(jié)果，防止了壓縮器的排放溫度過(guò)度增加，因而防止了壓縮器過(guò)熱和損壞，改善了冷卻循環(huán)設(shè)備的可靠性。
文檔編號(hào)F25B13/00GK1683848SQ20051006502
公開(kāi)日2005年10月19日 申請(qǐng)日期2005年4月12日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月12日
發(fā)明者黃尹提, 金哲民, 崔昶民, 姜?jiǎng)贂? 林亨洙 申請(qǐng)人:Lg電子株式會(huì)社